带电粒子在复合场中的偏转 课下综合提升.docVIP

1.有一带电荷量为＋q、重为G的小球，从竖直的带电平行板上方h处自由落下，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图1所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时(　　) 图1 A．一定做曲线运动 B．不可能做曲线运动 C．有可能做匀速运动 D．有可能做匀加速直线运动 解析：带电小球在重力场、电场和磁场中运动，所受重力、电场力是恒力，但受到的洛伦兹力是随速度的变化而变化的变力，因此小球不可能处于平衡状态，也不可能在电、磁场中做匀变速运动。 答案：A 2．如图2所示，虚线空间中存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是(　　) 图2 解析：带电小球进入复合场时受力情况： A项，B项，C项，D项。其中只有C、D两种情况下合外力可能为零，所以有可能沿直线通过复合场区域，A项中力qvB随速度v的增大而增大，所以三力的合力不会总保持在竖直方向，合力与速度方向将产生夹角，做曲线运动，所以A错。 答案：CD 3．如图3所示，一束正离子从S点沿水平方向射出，在没有偏转电场、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O；若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第象限中，则所加电场E和磁场B的方向可能是(不计离子重力及其之间相互作用力)(　　) 图3 A．E向下，B向上　　　　B．E向下，B向下 C．E向上，B向下 D．E向上，B向上 解析：正离子束打到第象限，相对原入射方向向下，所以电场E方向向下；根据左手定则可知磁场B方向向上，故A正确。 答案：A 4.如图4所示，一电子束垂直于电场线与磁感应线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是(　　) 图4 A．将变阻器滑动头P向右滑动 B．将变阻器滑动头P向左滑动 C．将极板间距离适当减小 D．将极板间距离适当增大 解析：电子入射极板后，偏向A板，说明EqBvq，由E＝可知，减小场强E的方法有增大板间距离，和减小板间电压，故C错误，D正确；而移动滑动头P并不能改变板间电压，故A、B均错误。 答案：D 5.如图5所示，一块通电金属板放在磁场中，板面与磁场垂直，板内通有如图所示方向的电流，a、b是金属板左、右边缘上的两点，若a、b两点的电势分别为φa和φb，两点的电势相比有(　　) 图5 A．φa＝φb　　　　　　　B．φaφb C．φaφb D．无法确定 解析：由左手定则知，金属板内向下运动的自由电子必受向左的洛伦兹力作用，故最后金属板的左侧面聚集自由电子，电势低；右侧面聚集正电荷，电势高，即φaφb。 答案：C 6．如图6所示 ，在长方形abcd区域内有正交的电磁场， ab＝＝L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将(重力不计) 图6 A．从b点射出 B．从b、P间某点射出 C．从a点射出 D．从a、b间某点射出 解析：由粒子做直线运动可知qv0B＝qE；撤去磁场后由粒子从c点射出可知qE＝ma，v0t＝L，at＝2v0，所以撤除电场后粒子运动的半径r＝＝，即从a点射出。 答案：C 7．一重力不计的带电粒子以初速度v0(v0)先后穿过宽度相同且相邻的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图7甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W1；若把电场和磁场正交叠加，如图7乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小(　　) 图7 A．一定是W1＝W2 B．一定是W1W2 C．一定是W1W2 D．可能是W1W2, 也可能是W1W2 解析：无论粒子带何种电荷，电场力和洛伦兹力的方向总是相反的，因此，把电场和磁场正交叠加时，粒子在电场力方向上的位移减小了，电场力做的功比原来小了，即W2W1，B项正确。 答案：B 8.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图8所示。由于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为(　　) 图8 A．1.3 m/s，a正、b负　　　　 B．2.7 m/s，a正、b负 C．1.3 m/s，a负、b正 D．2.7 m/s，a负、